现代道桥施工中预应力施工技术的应用探析

现代道桥施工中预应力施工技术的应用探析

张旭东  胡国强

中交一公局集团有限公司   北京   100024

摘要：道路桥梁工程在促进我国社会经济发展的过程中发挥了极其重要的作用。同时，道路运输也是推动我国运输业务发展的重要前提。随着速度的加快，对道路桥梁的质量提出了更高的要求。预应力技术是道路桥梁工程建设施工中比较常见的一种，这种技术的专业性非常强，本身具有抗疲劳、抗拉裂破坏、抗渗透等多个特征，将这种技术应用于道桥工程建设施工中，能够对整个工程的建设质量进行科学的把控，从整体上提高道桥工程的安全性、稳定性和耐久性。因此从这方面来看，在道桥工程建设施工中应用预应力技术也是我国道桥工程未来发展过程中的主要方向。

关键词：现代道桥施工;预应力;施工技术;应用分析

引言

桥梁作为我国的一种道路形式 。一直以来，桥梁在我国的社会和经济发展中发挥了巨大的作用。桥梁施工的施工质量对保障社会经济发展和市民的日常出行具有重要意义。在桥梁工程实际施工过程中，使用预应力施工技术可以在一定程度上提高桥梁的整体施工质量，延长桥梁的使用寿命，提高桥梁的安全性与稳定性。此外，桥梁的建设对于我国的可持续发展具有一定的促进作用。结合实践状况来看，在桥梁建设工程中应用预应力技术时存在一定的不足之处需要处理[1]。

1预应力技术

预应力技术具体是指在施工过程中预先施加在结构上的压应力，通过压应力抵消全部或部分荷载产生的拉应力，进一步提高结构的使用性能，避免结构的损坏。预应力技术在混凝土结构中的应用十分广泛，在道路桥梁施工中也有应用，由于部分构建会产生应力，所以需要技术人员提前采取相应的措施，避免路桥结构由于出现外力改变其结构出现变形或受到破坏[2]。在道桥工程施工的过程中，一般在外部荷载模块之前会产生相应的预应力，这也在一定程度上减少了外部荷载引起的拉应力和压应力，可有效避免混凝土开裂情况的发生，对保证道桥工程建设质量发挥着极其重要的作用[3]。道桥工程建设施工的过程中，所用到的混凝土和钢材强度都比较高，抗拉性能比较强，部分构件可以被压缩，从而减少构件所占的空间。而预张拉技术在道桥工程中的应用一方面可延长路桥工程的使用寿命，另一方面还能减少路桥工程在使用过程中裂缝等缺陷问题的发生，能够让整个道桥工程变得更加经济，增强了道桥工程本身的美观度，同时还保证了施工质量。正是由于预应力技术具备多种优势，所以近些年来，其应用范围也越来越广，有技术人员发现，在道桥工程建设中，很多传统设计无法克服的障碍，应用预应力技术均可得到弥补[4]。

2现代道桥施工中预应力施工技术的应用

2.1施工前的技术准备

公路桥梁预应力施工中最重要的一步是施工前的技术准备。在这一阶段，材料供应、工艺准备、人员配备等各方面都需要做好准备，以保证施工的质量和进度。首先，需要与供应商充分协商，确保材料的品质、数量能够满足需要。然后进行采购、检验、储存等各方面准备工作，以确保材料供应符合施工进度和要求。其次，需要根据设计要求对施工方案进行制定和方案评审，包括施工程序、检测方案、计算预应力等。在方案制定的同时需要考虑到现场实际的条件和特点，制定合理的质量控制方案，以确保施工进度和质量。最后，需要聘请专业的设计师、施工人员等，他们需要对预应力技术有深入的了解和认识，熟悉预应力施工的规范和要求，有丰富的实践经验。此外，还需要有质检人员负责现场的质量把关和监督，确保施工符合要求。正确认识和做好施工前技术准备工作是保证路桥预应力施工质量和进度的重要保障。只有在各方面准备工作充分的情况下，才能确保施工顺利进行，并达到预期的效果[5]。

2.2预应力筋的加工和安装

预应力技术作为一项重要的施工技术，其核心在于预应力筋的加工和安装。在预应力施工过程中，预应力筋起着至关重要的作用。因此，在处理和安装预应力筋时，需要注意以下几个方面。首先，在加工预应力筋时，需要严格按照设计要求进行加工，保证预应力筋的长度、直径、弹性模量及表面光洁度等均符合设计要求。此外，在加工预应力筋时，也需要进行前标记和后标记，以防止发生姿态变化等问题。接着，在选择预应力筋的安装位置时，需要选择合适的混凝土块和布设方案。选定方案后，需要严谨布置预应力筋的位置，并按照设计要求将其置于正确的深度、间距。在进行定位和间隙控制时，需要注意测量精度和偏差控制。第三，在进行预应力筋的张拉时，也需要严格按照设计要求进行张拉，以控制其张拉力值和变形情况。需要注意预应力筋的张拉顺序和变形率等，以保证预应力效果的稳定性。第四，在选择接头时，需要保证接头材料的性能符合要求，强度和刚度等参数满足设计要求。同时，也需要特别注意接头与预应力筋、混凝土之间的黏结效果。最后，在加工和安装预应力筋的过程中，需要进行全过程的质量控制，确保加工和安装工作符合要求。需要记录代码和零件号，避免出现材料混乱和错误安装。同时，还需要对加工和安装现场进行监测，保证各个步骤的及时性和正确性。合理加工和安装预应力筋对保证预应力施工的质量和效果至关重要，需要严格控制每个步骤，确保施工质量符合设计要求

[6]。

2.3锚具的选择

只有全面考虑实际施工需求和预应力钢筋的要求，并结合论证数据和试验成果才可以确定最佳的锚具材料和施工方式。其中可以使用先张法、后张法。它们都有其独特的特点和适用范围。在先张法中施工时，要将钢筋在混凝土浇筑之前进行张拉并暂时锚固在钢模或台座上，等待浇筑结构达到特定强度和粘结程度后再松开预应力构件，利用建筑材料的约束和粘结作用进行后续工序。而在后张法中施工时，需要将钢筋先穿入预留孔道内，等待混凝土强化到一定强度后再进行张拉处理并锚固在构件端部。选择锚具时，可选用机械型锚具和摩阻型锚具。机械型锚具适用范围广，方便连接，应力损失小，是常见的锚具类型。选择时要考虑锚具端部的机械加工和处理情况，以确保其可靠性和稳定性。摩阻型锚具则需要更加精细的施工操作，但其具有快速穿梭作业的优势，适用于一些特殊的施工场合[7]。

2.4现浇混凝土

路桥工程中，现浇混凝土的施工方式相当常见。使用预应力技术进行施工时，一定要特别注意以下几个方面。（1）在混凝土浇筑后，需要立即将振捣棒快速插入混凝土，并严格控制操作时间。在拔除作业工具时，需要缓慢进行，以避免混凝土产生过振或侧振现象。必要的二次施工或抹面处理可以帮助排除多余水分。（2）在混凝土固化后，应及时采取蓄水保温等养护措施。可以使用具有优良保水性能的麻袋等材料覆盖在混凝土表面，以保证养护效果。同时，在模板施工中应专业化处理，以保证地基和结构的整体稳固。（3）对于多余水分的处理，需要注意科学性和可行性，不能对已浇筑的混凝土外观和质量产生负面影响。一般可使用木屑抹面的方法来压实和抹平存在多余水分的部位[8]。

2.5张拉施工

张拉施工也是预应力施工技术的一部分。预应力钢绞线固定后，技术人员应对末端预留的钢绞线长度进行全面检查，确保预留长度符合设计要求。通过检查后如果发现钢绞线的端部预留长度与施工要求不相符，技术人员要及时对混凝土构建两端伸出的钢绞线的长度进行调整，调整后再次进行检测，保证混凝土构建两端所伸出的钢绞线长度与后续施工要求相符合。在进行钢绞线张拉施工时，技术人员要严格按照相关的规范标准安装锚具、限位板和千斤顶等设备，为了促使应力筋中心线与张拉方向一致，要保证各设备中心点位于同一水平轴线。在张拉之前，技术人员要全面检测混凝土的质量，尤其是混凝土强度与弹性模量要与相关设计要求相符合，通过各项检测后如果发现与设计中的相关要求相一致，技术人员还有及时联系监理人员进行现场复检，待检验合格后才可进行预应力张拉施工操作，各项操作要严格按照设计中的相关标准进行。钢绞线张拉完成后回缩程度也要满足设计要求，这些施工结束后需采用砂轮机将多余的钢绞线切除，锚段外钢绞线的预留长度需保持在3cm以上，当满足要求后要及时采用水泥砂浆对锚头进行封闭[9]。

2.6孔道压浆

在预应力施工技术中，孔注浆也起着重要的作用。实际上，钻孔灌浆主要是减轻锚杆所承受的负担，同时避免钢绞线的腐蚀，促进预应力钢筋和混凝土的发挥。在钻孔注浆过程中，技术人员首先要对水泥浆的制备质量进行严格的控制，制作水泥浆时一般选择低碱硅酸盐水泥（强度＞42.5），也可结合道桥工程的具体情况选择普通的硅酸盐水泥，所使用的水中氯化物含量不得低于350mg/L，同时还不得还有其他可能会对水泥浆性能造成影响的成分，还要结合具体情况加入一些膨胀剂，应用较多的为钙矾系膨胀剂、复合型膨胀剂等。将水灰比控制在0.3~0.35之间，水泥砂浆制备完成后还要进行泌水率检验，一般情况下，水泥砂浆制备完成后三小时内的泌水率在2%~3%为宜，24小时内泌水全部吸收最佳。技术人员还要对孔道压浆的施工细节进行把控，先清理孔道内的杂物，待压浆泵口流出的浆体稠度与设计要求相符时再进行压浆，根据孔道的类型对压浆泵的压力进行适当的调整，如果孔道弯曲较短，基本属于水平，则压浆压力应控制在0.5~0.7MPa，如果孔道较长，则压浆压力需调整为0.8~1.0MPa，要保证压浆过程的均匀性和连续性。在进行孔道压浆施工的过程中，技术人员一定要遵循一定的原则，即压浆施工应从低到高，并且从下向上进行施工，保证施工过程的有序性，如果对同一个孔道进行压浆操作，要保证压浆施工操作的一次性完成，在同一个孔道压浆的过程中不可进行停留，途中不可被打断，如果受到一些特殊因素的影响导致同一个孔到压浆的过程中必须进行停顿时，应该在及时解决相关因素后尽早恢复灌浆，否则技术人员应及时对钻孔进行冲洗，恢复灌浆，如果孔道无法清洗或者冲洗无效时，技术人员要及时进行扫孔，彻底清除孔道中的杂物以及浆液，并我重新灌浆。再次恢复灌浆时，在水泥浆级别方面应选择开灌比级的水泥浆进行灌注，如果水泥浆的注入率与中断之前的非常接近，那么也可采用中断之前的水泥浆进行灌注，如果水泥浆的注入率与中断之前的相比较明显减少，要适当的加浓浆液后继续灌浆[10]。

结束语

总而言之，预应力技术在道路桥梁工程中的应用，不仅可以大大提高道路桥梁结构的轻量化，而且可以有效地管理和控制道路桥梁的质量，为道路桥梁整体结构的抗裂性能提供保障。在实际应用预应力技术期间，施工建设人员需要严格依照标准规范落实有关操作，综合考虑施工建设要求，选择有效的施工建设方法，保证可以达成理想的施工建设效果。

参考文献：

[1]全德君.公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用[J].建材与装饰,2020,(01):283-284.

[2]王树海.预应力技术在现代桥梁施工中的应用[J].大众标准化,2019,(17):58+60.

[3]肖锋,肖华媛.公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用浅谈[J].建材与装饰,2019,(25):278-279.

[4]于兰刚.预应力技术在现代桥梁施工中的应用[J].中国新技术新产品,2019,(14):96-97.

[5]张威.公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用浅谈[J].科学技术创新,2019,(15):137-138.

[6]于健.道桥施工中预应力施工技术的应用[J].建筑技术开发,2019,46(02):54-55.

[7]朱立新.公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用研究[J].居舍,2018,(29):61.

[8]刘乃伟.浅析道桥施工中预应力技术的应用[J].民营科技,2018,(08):91.

[9]刘佩鑫.公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用研究[J].河南科技,2018,(11):98-99.

[10]宁长河.公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用[J].中外企业家,2018,(04):101.